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Y축 절단 가공

절삭가공 인사이드 2018-11-29 Kip Hanson 캐서린 갬블

광고는 실제보다 과장된 경우가 많다. 그러나 Y축 절단 공구 CoroCut QD의 광고는 공구의 성능을 있는 그대로 전달한다. 미국의 Valley Machining Company는 이 공구 덕분에 일부 작업에서 500 ~ 600%의 생산성 향상을 경험했다.

브렌트 ​스켈스케(Brent Schelske)는 좋은 것을 알아보는 눈을 가졌다. Valley Machining Company의 공정 개선 엔지니어인 스켈스케는 최근에 샌드빅 코로만트 웹 사이트에서 기술 정보를 검색하다가 기존 선삭 가공의 규칙을 깨는 새로운 종류의 절삭 공구를 소개하는 광고를 보았다. 이 공구는 CoroCut QD라는 Y축 절단 공구였다. 스켈스케는 이 새로운 공구의 잠재력을 알아보고 흥분했다.


이 회사는 오랜 혁신의 역사를 자랑한다. 설립자 렌 반 오테를로(Len Van Otterloo)와 척 베르 스티그(Chuck Ver Steeg)가 1980년에 설립한 Valley Machining은 한때 멀티 스핀들 선삭 가공 전문업체였다. 미국 아이오와주 록키 밸리에 위치한 이 회사는 설립 이후 급속도로 성장해 지금은 9,300제곱미터의 제조 공간에서 85명의 직원을 거느리고 있으며, 북미와 세계 곳곳의 고객들에게 정밀 가공 부품을 공급하고 있다.

Valley Machining의 오리지널 캠 작동식 멀티 스핀들 선반의 대부분은 여전히 사용되고 있지만, Valley Machining은 수년 동안 수십 대의 CNC 머시닝 센터와 첨단 복합 가공 선반에 투자하여 가공 기계 혁신에 발맞춰왔다. 스켈스케가 지역 공구 대리점인 Cline Tool의 딕 커스텐(Dick Kersten)에게 전화를 걸어 샌드빅 코로만트의 최신 절단 공구에 대해 물어보았을 때 트윈 스핀들, 라이브 툴, Y축 밀 턴 머신 중 하나를 위한 공정 계획을 개발 중이었다. 

"트윈 스핀들 선반을 사용하면 일반적으로 가공물의 양쪽에서 동시에 작업할 수 있는데, 절단 가공 중에는 예외입니다. 이 때 각 스핀들이 사용 중이기 때문에 이 부분에서의 개선은 상당한 개선 기회를 의미합니다. 샌드빅 코로만트 웹 사이트의 동영상은 Y축 절단 가공 기술을 사용할 경우 최대 3배 더 빠른 이송이 가능하다고 주장합니다. 솔직히 말하면 조금 회의적이었지만, 직접 확인해보기로 결심했습니다."라고 스켈스케는 말한다.

어떻게 그럴 수 있을까? 기존의 절단 가공에서는 절단 공구가 선반의 크로스 슬라이드 또는 X축을 사용해 가공물로 이송된다. 그러나 선반 작업자라면 누구나 알겠지만, 절단 가공은 특히 절삭유 흐름과 칩 배출이 어려운 대형 가공물의 경우에 공구 수명과 예측 가능성 측면에서 가장 까다로운 작업 중 하나이다.  

그러나 Valley Machining의 생산 현장과 같은 대부분의 최신 선반은 밀링 기계와 비슷하게 Y축에서 위 아래로 공구를 이동할 수 있다. 이는 가공물의 표면에서 포켓을 가공하거나 길이를 따라 슬롯을 밀링 가공하는 경우에 적합하다.

샌드빅 코로만트는 수십년간 사용되어온 X축 절단 공구 설계를 뒤집어 이 기능을 활용했다. 엔지니어들은 Y축에서 공구를 위로 이동하면 절삭 부하의 대부분이 마운팅 블록과 지지대의 가장 강한 부분을 향해 수직 방향으로 방향을 바꾼다는 사실을 발견했다. 그 결과 공구 수명과 가공물 품질 그리고 생산성이 크게 향상된다.

전화를 걸고 나서 며칠 후 스켈스케는 본부로 불려가 정기 방문자를 맞이했다. 거기에는 Valley Machining의 옐로우 코트 공구 엔지니어인 라일 슈나이더(Lyle Schneider)가 있었고 CoroCut QD 절단 블레이드가 준비되어 있었다. 두 사람은 생산 현장으로 향했다.

프로그램을 일부 조정하고, 스켈스케가 요구하는 것을 '이해'하도록 기계 세팅을 조정하고, 새로운 절단 공구 형상을 사용할 수 있도록 공구 블록을 일부 변경한 후, CoroCut QD는 샌드빅 코로만트가 약속한 성능을 보여주었을 뿐만 아니라 스켈스케의 예상을 훨씬 뛰어넘었다.

"지금까지 목격한 가장 작은 개선이 200 ~ 300%였고, 대부분의 작업에서는 500 ~ 600%에 육박하는 개선을 경험했습니다. 공구 수명도 개선되었지만, 더욱 중요한 것은 수명이 일정해졌다는 것입니다. 저는 항상 새로운 제품과 새로운 작업 방식을 시도합니다만, 이번 개선은 지금까지 단일 절삭 공구에서 경험한 가장 큰 개선이었습니다. 저는 기계로 사람들을 안내하면서 이 엄청난 성과를 소개하는 것이 즐겁습니다. 샌드빅 코로만트는 CoroCut QD와 함께 정말 큰 일을 해냈고, 이는 의심의 여지가 없습니다."라고 스켈스케는 말한다.
 

 

 

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